回路基板の製造方法および回路基板
【課題】導電ペーストで構成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法において、使用する導電ペーストの選択肢があまり制約されない上、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を電気的に接合させる際に、各種接合方法を適用することができる回路基板の製造方法。
【解決手段】（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、を有する回路基板の製造方法。
【解決手段】（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、を有する回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に導電ペーストを印刷することにより構成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法、および基板に導電ペーストを印刷することにより構成された導電性パターンを有する回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電ペーストを用いて、基板上に電極および配線などの導電性パターンを印刷することにより、各種電子デバイス用の回路基板を製造する技術が知られている。この導電ペーストは、通常、樹脂等を含む有機バインダと、該有機バインダ中に分散された導電性（金属）粒子とで構成される。
【０００３】
しかしながら、一般に、導電ペーストを印刷し、固化することにより形成された導電性パターンは、ハンダ付け性が悪いという特性を有する。これは、通常、導電ペーストを構成する有機バインダ自身は、有機物であるため、導電性パターンに各種部材をハンダ付けする際、ハンダは、導電ペースト中の導電性粒子としか接合できないためである。
【０００４】
なお、この問題に関連して、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の金属酸化物成形体とのハンダ付け性を改善するため、フェノール樹脂等を所定の組成で含む有機バインダ中に、所定量の銀めっき銅粉が分散された導電塗料が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−６２２７４号公報
【特許文献２】特開平４−３４５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１には、所定の組成の導電塗料を使用することにより、そのような導電塗料で構成された塗膜に、良好なハンダ付け性が得られることが開示されている。
【０００７】
ここで、特許文献１に記載の導電塗料は、導電性粒子として、銀めっき量８重量％以上３０重量％以下の銀めっき銅粉を使用し、有機バインダとして、フェノール樹脂、飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸、トリエタノールアミン、およびジヒドロキシベンゼン等を所定の組成比で混合し、導電性粒子と有機バインダとを所定の組成比で混合することにより構成される。
【０００８】
しかしながら、このような導電塗料では、調製時に、各成分を精密に組成制御することが必要となる上、導電塗料の選択肢が著しく制限されてしまうという問題がある。
【０００９】
例えば、一般に、導電ペーストの導電性粒子としては、銀粒子の他、金粒子、白金粒子、および銅粒子等、様々な金属粒子が使用され得る。これらは、導電ペーストの製造コスト、耐久性、および／または比抵抗等の各種電気的特性等に応じて、適宜選定され得る。同様に、導電ペーストの有機バインダにおいても、本来、粘度や導電性粒子の分散性等の特性を考慮して、様々な種類の材料が選定され得る。しかしながら、特許文献１に記載の導電塗料では、そのような材料選定の自由度がなくなってしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載の導電塗料は、該導電塗料とＩＴＯのような金属酸化物とを電気的に接合する際のハンダ付け性の向上を目的として、すなわち特定の用途向けに開発されたものである。このため、特許文献１に記載の導電塗料において、ハンダ付け法以外の電気的接合方法（例えばワイヤボンディング法等）の適用性に関しては、不明である。また、同様の理由から、特許文献１に記載の導電塗料では、ハンダ付け性以外の特性、例えば、導電性等の電気的な特性がそれ程良好ではない可能性がある。
【００１１】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、導電ペーストを印刷、固化することにより形成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法において、使用する導電ペーストの選択肢があまり制約されない上、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を電気的に接合させる際に、各種接合方法を適用できる回路基板の製造方法の提供を目的とする。また、本発明では、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を接合する際に、各種電気的接合方法を適用することが可能な回路基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法が提供される。
【００１３】
ここで、本発明による製造方法は、さらに、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程を有しても良い。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記第１の導電ペーストは、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子およびパラジウム粒子からなる群から選定された少なくとも一つの導電性粒子を含んでも良い。
【００１５】
また、本発明による製造方法では、前記（１）の工程において、前記電極部は、前記基板上に電極層を形成した後、該電極層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより形成されても良い。
【００１６】
あるいは、前記（１）の工程において、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストを印刷して、該第２の導電ペーストを固化することにより形成されても良い。
【００１７】
また、本発明では、
基板上に電極部および該電極部に電気的に接続された配線部を有し、
前記配線部は、ハンダ付けのできない第１の導電ペーストで構成され、
前記電極部は、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な材料で構成されている、回路基板が提供される。
【００１８】
ここで、本発明による回路基板において、前記電極部は、導電性材料の層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより構成されても良い。
【００１９】
あるいは、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストで構成されても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、導電ペーストを印刷、固化することにより形成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法において、使用する導電ペーストの選択肢があまり制約されない上、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を電気的に接合させる際に、各種接合方法を適用できる回路基板の製造方法の提供が可能となる。また、本発明では、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を接合する際に、各種電気的接合方法を適用することが可能な回路基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による回路基板の製造方法のフローの一例を模式的に示した図である。
【図２】工程Ｓ１１０を経て、基板上に電極部が形成された状態を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】工程Ｓ１２０を経て、基板上に、導電ペーストの配線パターンが形成された状態を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図４】回路基板の電極部に、被接合部材が接続された例を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
【図５】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図６】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図７】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図８】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図９】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１０】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１１】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１２】例１における銅電極の形状を示した図である。
【図１３】図１２に示したガラス基板上に、導電ペーストによる配線パターンが設置された状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明では、
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法が提供される。
【００２３】
前述のように、一般に、導電ペーストを印刷することにより形成された導電性パターンは、ハンダ付け性が悪いという特性を有する。これは、通常、導電ペーストを構成する有機バインダ自身は、有機物であるため、配線パターンに各種部材をハンダ付けする際、ハンダは、導電ペースト中の導電性粒子としか接合できないためである。
【００２４】
また、通常、導電ペーストを印刷することにより形成された導電性パターンの表面は、非平滑であり、凹凸を有する。このため、導電ペーストで構成された導電性パターンを、ワイヤボンディング法により、被接合部材と電気的に接合することも容易ではない。
【００２５】
従って、導電ペーストにより構成された導電性パターンの場合、ハンダ付け法およびワイヤボンディング法等により、導電性パターンと被接合部材との間に、密着性のある接合を得ることは、比較的難しいという問題がある。
【００２６】
また、最近では、前述の特許文献１に記載されているような、ハンダ付け性を改善するための導電塗料も開発されている。しかしながら、そのような導電塗料は、適用する導電ペーストの選択肢を狭めるとともに、そのような導電塗料を配線全体に使用した場合、ハンダ付け性以外の他の特性、例えば導電性等の電気的特性等が犠牲になるおそれがあるという問題がある。
【００２７】
これに対して、本発明では、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程、ならびに
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程、
を有すると言う特徴を有する。
【００２８】
本発明では、以下に詳細に説明するように、配線部と電極部は、異なる方法（および／または材質）で構成される。すなわち、配線部は、導電ペーストを印刷、固化することにより形成される。これに対して、電極部は、配線部のような通常の導電ペーストを印刷、固化する方法とは異なり、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能となるような方法で形成される。
【００２９】
従って、本発明による製造方法では、回路基板の電極部に被接合部材を接合する際、ハンダ付け法および／またはワイヤボンディング法を適用することができる。また、配線部を構成する導電ペーストには、一般的な導電ペーストが幅広く使用できるため、導電ペーストの選択肢が限定されることはない。さらに、配線部を構成する導電ペーストは、所望の電気的および化学的特性を有するものの中から自由に選定することができる。このため、例えば、配線部に所望の導電性が得られなくなると言う問題も有意に解消することができる。
【００３０】
なお、本願において、「導電ペースト」とは、導電性粒子がビヒクル中に分散されて構成される、流動性のある分散体全般を意味する。従って、「導電ペースト」は、ペースト状、溶液状、インク状の各形態を含む。また、導電性粒子の寸法は、特に限られず、導電性粒子は、例えば、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲の寸法を有しても良い。
【００３１】
また、本願において、電極部が「ハンダ付け（による接合）」が可能であるか否かは、電極部のハンダに対する濡れ性によって判断できる。すなわち、電極部にハンダペーストを塗布して加熱した際に、塗布面積以上にハンダが濡れ広がった場合は、「ハンダ付け（による接合）」が可能と判断される。一方、ハンダが濡れ広がらなかった場合は、「ハンダ付け（による接合）」ができないと判断される。
【００３２】
また、本願において、電極部が「ワイヤボンディング（による接合）」が可能であるか否かは、電極部におけるワイヤの接続強度によって判断できる。すなわち、電極部におけるワイヤの接続強度が１．０Ｎ以上であれば、「ワイヤボンディング（による接合）」が可能であり、１．０Ｎ未満である場合は、「ワイヤボンディング（による接合）」ができないと判断される。
【００３３】
（本発明による回路基板の製造方法）
以下、図面を参照して、本発明による回路基板の製造方法を詳しく説明する。
【００３４】
図１には、本発明による回路基板の製造方法のフローの一例を模式的に示す。
【００３５】
図１に示すように、本発明による回路基板の製造方法は、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。さらに、本発明による回路基板の製造方法は、任意で、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程（工程Ｓ１４０）を有しても良い。
【００３６】
以下、各工程について説明する。
【００３７】
（工程Ｓ１１０）
まず、回路基板用の基板が準備される。また、この基板上に、１または２以上の電極部が設置される。
【００３８】
基板は、特に限られず、用途に応じて自由に選定される。基板は、例えば、絶縁基板または半導体基板であっても良い。絶縁基板は、例えば、ガラスまたはプラスチックのような透明基板であっても良い。また、半導体基板は、シリコン基板または窒化ガリウム基板等であっても良い。
【００３９】
次に、基板上に電極部が設置される。電極部は、ボンディングパッドとも称される。
【００４０】
電極部の形成方法は、特に限られないが、電極部は、後にここに被接合部材を接続する際に、ハンダ付け法による接合および／またはワイヤボンディング法による接合が可能となるように構成される必要がある。
【００４１】
以下、そのような電極部の構成方法に関する代表的な２つの例について、説明する。
【００４２】
（第１の方法）
第１の方法では、電極部は、従来の一般的なフォトリソグラフィ法を用いて、以下のようにして形成される。
【００４３】
まず、通常の成膜方法（例えばめっき法、蒸着法、物理気相成膜法、スパッタ法、および化学気相成膜法など）を用いて、基板上の所定の領域にわたって電極層を形成する。
【００４４】
次に、電極層の上部にフォトレジスト層を設置し、フォトレジスト層の部分露光処理を行う。また、フォトレジスト層を現像して、露光部分または非露光部分を除去して、フォトレジスト層のパターンを形成する。
【００４５】
次に、このパターン化されたフォトレジスト層をマスクとして、電極層をエッチング処理した後、フォトレジスト層全体を除去する。エッチング処理には、乾式エッチングおよび湿式エッチングのいずれの処理方法を適用しても良い。
【００４６】
これにより、基板上の所定の位置に、所定の形状を有する１または２以上の電極部が配置される。
【００４７】
このような方法で得られた電極部は、全体が均一な導電性材料で構成される（以下、このような電極部を、特に「均一材料で構成された電極部」と称する）。そのため、「均一材料で構成された電極部」は、通常の導電ペーストのような、導電性粒子と非導電性有機バインダとの複合材料で構成された層とは異なり、ハンダ付け性およびワイヤボンディング性のいずれに対しても良好であるという特徴を有する。従って、このような方法により、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合およびワイヤボンディングによる接合が可能な電極部を形成できる。
【００４８】
（第２の方法）
次に、電極部を構成する別の方法（第２の方法）について説明する。
【００４９】
第２の方法では、電極部は、導電ペーストを用いて、以下のように形成される。
【００５０】
まず、基板上に導電ペーストを印刷し、所定の寸法形状の電極ペーストを配置する。
【００５１】
導電ペーストの印刷方法は、特に限られず、例えば、インクジェット印刷法、ディスペンサ印刷法、スクリーン印刷法、ロールコータ法、エアナイフコータ法、スライドコータ法、バーコータ法、グラビアコータ法、ダイコータ法、スプレーコータ法、および／またはスライドコータ法等を使用しても良い。
【００５２】
導電ペーストには、ハンダ付け性の良いもの（以下、そのような特性を有する導電ペーストを、特に「ハンダ付け可能な導電ペースト」と称する）が使用される。「ハンダ付け可能な導電ペースト」は、導電性粒子として、例えば、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子および／またはパラジウム粒子を含んでも良い。
【００５３】
なお、このような「ハンダ付け可能な導電ペースト」は、当業者には広く知られている（例えば、特許文献１に記載の導電塗料、および特許文献２に記載の銅系導電性ペーストなど）ため、ここではこれ以上説明しない。
【００５４】
次に、電極ペーストを固化させることにより、電極部が形成される。固化処理の方法は、特に限られない。例えば、固化処理は、電極ペーストを、１００℃〜２００℃程度の温度に加熱して、実施しても良い。また、固化処理の前に、乾燥処理を実施しても良い。
【００５５】
このようにして得られた電極部は、良好なハンダ付け性を有する（以下、このような方法で形成された電極部を、特に「ハンダ付け可能な電極部」と称する）。従って、このような方法により、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合が可能な電極部を形成できる。
【００５６】
以上のような方法により、基板上に、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な電極部を設置できる。
【００５７】
図２には、工程Ｓ１１０を経て、基板上に電極部が形成された状態を示す。図２（ａ）は、基板の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【００５８】
図２に示す例では、基板１１０上に、略正方形状の２つの電極部１２０が配置されている。ただし、これは一例に過ぎず、その他各種態様で、電極部１２０が配置されても良いことは当業者には明らかである。例えば、電極部の形状は、矩形状、円状、楕円状等であっても良く、電極部の数は、一つまたは三つ以上であっても良い。
【００５９】
（工程Ｓ１２０）
次に、工程Ｓ１１０で形成された電極に電気的に接続された配線パターンが形成される。
【００６０】
配線パターンは、基板１１０上に導電ペーストを印刷して、これを固化することにより形成される。
【００６１】
導電ペーストの印刷方法は、特に限られず、例えば、インクジェット印刷法、ディスペンサ印刷法、スクリーン印刷法、ロールコータ法、エアナイフコータ法、スライドコータ法、バーコータ法、グラビアコータ法、ダイコータ法、スプレーコータ法、および／またはスライドコータ法等を利用できる。
【００６２】
また、導電ペーストの印刷温度は、特に限られず、印刷温度は、室温〜６０℃の範囲であっても良い。
【００６３】
ここで、この工程Ｓ１２０で使用される導電ペーストは、工程Ｓ１１０の（第２の方法）で使用され得る「ハンダ付け可能な導電ペースト」とは異なり、組成や使用材料に制約はなく、従来より使用されている様々な導電ペーストを広く使用できる。なお、混乱を避けるため、以降の説明では、この工程Ｓ１２０で使用される導電ペーストを、特に、「第１の導電ペースト」と称することにする。
【００６４】
第１の導電ペーストは、例えば、導電性粒子およびビヒクルを含んでも良い。導電性粒子としては、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子、および／またはパラジウム粒子等が挙げられる。導電性粒子は、例えば、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲の寸法を有しても良い。また、ビヒクルとしては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂およびポリエステル樹脂からなる群の少なくとも一種のバインダ樹脂を、アルコール、グリコール、炭化水素、ケトンおよびエステルからなる群の少なくとも一種の溶剤に溶解した溶解物が挙げられる。
【００６５】
ビヒクルと導電性粒子の割合は、１０：９０〜４０：６０の範囲であっても良い。
【００６６】
また、第１の導電ペーストが溶液状（またはインク状）の場合、溶媒としては、例えば水、アルコール、グリコール、炭化水素、ケトン、またはエステル等が使用されても良い。
【００６７】
図３には、工程Ｓ１２０を経て、基板１１０上に、導電ペーストで構成された配線パターン１３０が配置された状態を示す。図３（ａ）は、基板の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。
【００６８】
各配線パターン１３０は、少なくとも一部（例えば一つの端部）が少なくとも一つの電極部１２０と電気的に接するようにして配置される。
【００６９】
なお、図３の例では、各配線パターン１３０は、略「Ｌ字」型の形態を有するが、これは一例であって、配線パターン１３０の形状は、特に限られないことは当業者には明らかである。
【００７０】
（工程Ｓ１３０）
次に、前述の工程Ｓ１２０で得られた配線パターン１３０を固化することにより、配線部１３１が形成される。
【００７１】
配線パターン１３０を固化する方法は、特に限られない。配線パターン１３０は、例えば、１００℃〜２００℃の温度範囲で熱処理することにより、固化されても良い。また、固化処理の前に、乾燥処理を実施しても良い。
【００７２】
以上の工程により、電極部１２０および配線部１３１を有する回路基板１００を製造できる（図３参照）。
【００７３】
前述のように、本発明では、電極部１２０は、全体が均一な導電性材料で構成され、すなわち「均一材料で構成された電極部」である（第１の方法を採用した場合）。あるいは、電極部１２０は、「ハンダ付け可能な」導電ペーストで構成された、「ハンダ付け可能な電極部」である（第２の方法を採用した場合）。このため、電極部１２０は、通常の「ハンダ付けによる接合のできない」導電ペーストで構成された層とは異なり、良好なハンダ付け性および／またはワイヤボンディング性を有する。
【００７４】
従って、本発明では、電極部１２０に、ハンダ付け法により被接合部材１６０を接合したり、被接合部材１６０をワイヤボンディング接続したりできる。
【００７５】
また、配線部１３１を構成する導電ペーストの種類は、各種目的に応じて、自由に選定できる。従って、例えば、電極部１２０のハンダ付け性を改善するため、「ハンダ付け可能な導電ペースト」を使用して、電極部１２０および配線部１３１を構成した場合に生じ得る、配線部１３１の電気的特性が犠牲になるという問題を回避できる。
【００７６】
（工程Ｓ１４０）
必要に応じて、回路基板１００の電極部１２０には、各種被接合部材が電気的に接合されても良い。被接合部材は、コンデンサ、電子チップ、ダイオード、および／またはＬＥＤ素子等の電子部品であっても良い。
【００７７】
図４には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０が接続された例を示す。図４（ａ）は、基板の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
【００７８】
図４の例では、被接合部材１６０は、両端に電極１６５Ａを有するセラミックコンデンサである。
【００７９】
図４に示すように、被接合部材１６０は、それぞれの電極１６５Ａと、回路基板１００の対応する電極部１２０とをハンダ１７０Ａでハンダ付けすることにより、回路基板に接続される。
【００８０】
ここで、前述のように、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり（第１の方法の場合）、または「ハンダ付け可能な電極部」である（第２の方法の場合）。このため、電極部１２０は、被接合部材１６０との間で、ハンダ付けによる接合が可能である。従って、被接合部材１６０の両電極１６５Ａは、ハンダ１７０Ａを介して、回路基板１００のそれぞれの電極部１２０に、適正に接合できる。
【００８１】
また、配線部１３１は、第１の導電ペーストで構成されている。このため、例えば、電極部と配線部の両方が「ハンダ付け可能な導電ペースト」で構成される場合とは異なり、この回路基板１００では、配線部１３１に良好な導電性を提供できる。
【００８２】
なお、図４では、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０としてセラミックコンデンサがハンダ付けされた構成例が示されているが、これは単なる一例であって、回路基板１００の電極部１２０には、その他の電子部品が電気的に接合されても良い。また、被接合部材１６０は、その他の態様で、回路基板１００の電極部１２０に電気的に接続されても良い。
【００８３】
図５〜図１１には、電極部１２０に各種被接合部材１６０が接続された回路基板１００の別の構成例を示す。
【００８４】
図５には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０がワイヤボンディング接続された構成の一例を示す。図５（ａ）は、基板の上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。
【００８５】
図５に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、例えば前述の第１の方法により形成された、「均一材料で構成された電極部」である。
【００８６】
被接合部材（電子チップ）１６０は、一組の電極１６５Ｂを有し、これらの電極１６５Ｂは、ワイヤ１７０Ｂにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とワイヤボンディングされる。なお、被接合部材１６０の直下には、位置を固定するため、接着材１９５が設置されている。
【００８７】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、被接合部材１６０との間でワイヤボンディングによる接合が可能であるため、電極部１２０とワイヤ１７０Ｂとの間には、良好なワイヤボンディング接合が得られる。
【００８８】
図６には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０のリード部１６５Ｃがハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【００８９】
図６に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９０】
被接合部材１６０は、一組のリード部１６５Ｃを有し、該リード部１６５Ｃは、基板１１０に設けられた貫通孔１９０を介して、基板１１０の反対側にまで延伸する。これらのリード部１６５Ｃの先端は、ハンダ１７０Ｃにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【００９１】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１６５Ｃとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【００９２】
図７には、回路基板１００の３つの電極部１２０のそれぞれに、被接合部材１６０の３つのリード部１６５Ｄのうちの対応するリード部１６５Ｄがハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【００９３】
図７に示すように、基板１１０上には、３つの電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９４】
被接合部材１６０は、一組のリード部１６５Ｄを有し、該リード部１６５Ｄは、それぞれ、ハンダ１７０Ｄにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【００９５】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１６５Ｄとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【００９６】
図８には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０がハンダ付け接続された構成の一例を示す。図８（ａ）は、基板の上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図である。
【００９７】
図８に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９８】
被接合部材（半導体パッケージ）１６０は、多数のリード部１６５Ｅを有し、これらのリード部１６５Ｅは、それぞれ、ハンダ１７０Ｅにより、基板１１０上の対応する電極部１２０にハンダ付けされる。なお、図には示されていないが、被接合部材１６０の直下には、位置を固定するため、接着材が設置されても良い。
【００９９】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とリード部１６５Ｅとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【０１００】
図９には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極がハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【０１０１】
図９に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【０１０２】
被接合部材１６０は、一組の電極１６５Ｆを有し、該電極１６５Ｆは、それぞれ、ハンダ１７０Ｆにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【０１０３】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０と電極１６５Ｆとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【０１０４】
図１０には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極がワイヤボンディング接続された別の構成の一例を示す。
【０１０５】
図１０に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」である。
【０１０６】
この例では、被接合部材１６０は、ＬＥＤチップであり、一組の電極１６５Ｇを有する。また、被接合部材１６０は、大気中の水分から保護するため、保護層１９８により被覆されている。被接合部材１６０の電極１６５Ｇは、それぞれ、ワイヤ１７０Ｇにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とワイヤボンディングされる。また、被接合部材１６０は、接着材１９５により位置が固定されている。
【０１０７】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であるため、ワイヤボンディングによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１７０Ｂとの間には、良好なワイヤボンディング接合が得られる。
【０１０８】
図１１には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極が接続された構成の一例を示す。
【０１０９】
図１１に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であっても、「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」であっても良い。
【０１１０】
被接合部材１６０は、電極１６５Ｈを有し、該電極１６５Ｈは、導電性接着材１７０Ｈにより、基板１１０上の対応する電極部１２０と電気的に接続される。
【０１１１】
この他にも、回路基板１００の電極部１２０には、様々な態様で被接続部材が電気的に接合されても良い。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明の実施例について説明する。以下、例１および２は実施例、例３〜５は比較例である。
【０１１３】
（例１）
以下の方法で、電極部および配線部を有する回路基板を作製し、その特性を評価した。
【０１１４】
まず、縦５０ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１ｍｍのガラス基板上に、スパッタ法により、厚さ０．５μｍの銅膜を成膜した。次に、一般的なフォトリソグラフィにより、銅膜をパターン処理し、４つの銅電極を作製した。
【０１１５】
図１２には、銅電極の形状を示す。図１２に示すように、ガラス基板２１０上には、導電性評価用パターンとして、２つの正方形状の銅電極２２０が、１００ｍｍ間隔で配置された。正方形の一辺の長さは、５ｍｍである。ガラス基板２１０上には、ハンダ濡れ性評価用銅電極として、一辺の長さが２０ｍｍの正方形状の銅電極３２０と、ワイヤボンディング性評価用銅電極として、一辺の長さが２０ｍｍの正方形状の銅電極４２０も同時に形成した。
【０１１６】
次に、導電ペーストＡを用いて、ガラス基板２１０上に、配線パターンを室温でスクリーン印刷した。
【０１１７】
導電ペーストＡは、公知の方法（例えば、特開２０１１−１７０６７号公報に記載された方法）により作製し、銅粒子８２質量％を、フェノール樹脂９質量％、およびエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート９質量％と混練することにより作製した。
【０１１８】
図１３には、ガラス基板２１０上に、導電ペーストＡによる配線パターン２３０が設置された状態を示す。配線パターン２３０は、線幅が１ｍｍの直線形状とし、直線の一端は、一つの電極２２０上に配置し、他端は、別の電極２２０上に配置した。なお、配線パターン２３０の厚さは、１５μｍ（目標値）とした。
【０１１９】
次に、得られたガラス基板２１０を１５０℃で乾燥処理し、配線パターン２３０を固化した。
【０１２０】
これにより、例１に係る回路基板が得られた。
【０１２１】
（評価）
得られた回路基板を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、ワイヤボンディング性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１２２】
（ハンダ濡れ性評価）
電極部３２０のハンダ濡れ性は、電極部でのクリームハンダ（サンハヤト社製、ＳＭＸ−Ｂ０５）の濡れ広がり測定することにより評価した。
【０１２３】
ハンダ濡れ性評価用電極部３２０にクリームハンダを、一辺の長さが５ｍｍの正方形のベタ状にスクリーン印刷し、２６０℃のホットプレート上で溶融させた。溶融前のクリームハンダの面積と比較して、溶融後のハンダの面積が１３０％以上になった場合に濡れ性が良好であるとした。
【０１２４】
評価の結果、電極部３２０の濡れ性は、良好であり、電極部３２０は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。
【０１２５】
（ワイヤボンディング性評価）
ワイヤボンディング試験はマニュアルボンダ（ＫＵＬＩＣＫＥ ａｎｄ ＳＰＦＦＡ ＩＮＤＵＳＲＲＩＥＳ社製、Ｍｏｄｅｌ ４１２７）を用い、φ２００μｍの純Ａｌ線（田中電子工業社製）をワイヤボンディング性評価用銅電極４２０にボンディングすることにより行った。荷重は３．２Ｎ、超音波印加時間は１００ｍｓ、超音波出力は７Ｗとした。ワイヤボンディング性の評価は、ボンディング部のプル強度測定により行った。プル強度の測定には、ボンディングテスタ（Ｄａｇｅ社製、ＭｉｃｒｏＴｅｓｔｅｒ ２２）を用い、１．０Ｎ以上の強度があるものを良好であるとした。
【０１２６】
評価の結果、電極部４２０のワイヤボンディング性は、良好であり、電極部４２０は、ワイヤボンディングによる接合が可能であることがわかった。
【０１２７】
（電極間抵抗測定）
テスターを用いて、２つの電極部２２０間の抵抗値を測定した。抵抗値は、１．３Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１２８】
（例２）
例１と同様の方法により、例２に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例２では、電極部２２０、３２０、４２０は、以下の方法で作製した。
【０１２９】
まず、ガラス基板２１０上に、導電ペーストＢを用いてスクリーン印刷を行い、図１２に示した形状の電極部２２０、３２０、４２０を形成した。
【０１３０】
導電ペーストＢは、市販の金属銀粉６９質量％、マレイン化ロジン１質量％、レゾール型フェノール樹脂９．８質量％、オレイン酸カリウム４質量％、トリエタノールアミン１５．８質量％、およびグルタミン酸０．４質量％を混練することにより作製した。
【０１３１】
次に、ガラス基板２１０を１５０℃で乾燥処理し、導電ペーストＢを固化させた。
【０１３２】
その後の配線部の形成方法は、例１の場合と同様である。
【０１３３】
得られた回路基板（例２に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１３４】
その結果、電極部３２０の濡れ性は、良好であり、電極部３２０は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。また、電極間抵抗値は、１．４Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１３５】
（例３）
例２と同様の方法により、例３に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例３では、単一の導電ペーストを用いて、スクリーン印刷を行うことにより、電極部および配線部を一度に形成した。
【０１３６】
また、導電ペーストには、例１で用いた導電ペーストＡを使用した。導電ペーストの乾燥条件等、その他の条件は、例１の場合と同様である。
【０１３７】
得られた回路基板（例３に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１３８】
その結果、電極部は、ハンダ濡れ性が悪く、電極部は、ハンダ付けによる接合ができないことがわかった。なお、電極間抵抗値は、１．４Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１３９】
（例４）
例３と同様の方法により、例４に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例４では、導電ペーストとして、導電ペーストＡの代わりに、導電ペーストＢを使用した。その他の条件は、例３の場合と同様である。
【０１４０】
得られた回路基板（例４に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１４１】
その結果、電極部のハンダ濡れ性は、良好であり、電極部は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。しかしながら、電極間抵抗値は、４．２Ωであり、あまり良好な導電性は得られなかった。
【０１４２】
（例５）
例４と同様の方法により、例５に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例５では、導電ペーストとして、導電ペーストＣを使用した。
【０１４３】
導電ペーストＣは、市販の金属銅粉６９質量％、マレイン化ロジン１質量％、レゾール型フェノール樹脂９．８質量％、オレイン酸カリウム４質量％、トリエタノールアミン１５．８質量％、およびグルタミン酸０．４質量％を混練することにより作製した。
その他の条件は、例４の場合と同様である。
【０１４４】
得られた回路基板（例５に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１４５】
その結果、電極部のハンダ濡れ性は、良好であり、電極部は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。しかしながら、電極間抵抗値は、７．０Ωであり、あまり良好な導電性は得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、電子部品等が実装される回路基板等の製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１００ 回路基板
１１０ 基板
１２０ 電極部
１３０ 配線パターン
１３１ 配線部
１６０ 被接続部材
１６５Ａ、１６５Ｂ、１６５Ｆ、１６５Ｇ、１６５Ｈ 被接続部材の電極
１６５Ｃ、１６５Ｄ、１６５Ｅ リード部
１７０Ａ、１７０Ｃ、１７０Ｄ、１７０Ｅ、１７０Ｆ ハンダ
１７０Ｂ、１７０Ｇ ワイヤ
１７０Ｈ 導電性接着材
１９０ 貫通孔
１９５ 接着材
１９８ 保護層
２１０ ガラス基板
２２０ 銅電極
２３０ 配線パターン
３２０ 銅電極
４２０ 銅電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に導電ペーストを印刷することにより構成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法、および基板に導電ペーストを印刷することにより構成された導電性パターンを有する回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電ペーストを用いて、基板上に電極および配線などの導電性パターンを印刷することにより、各種電子デバイス用の回路基板を製造する技術が知られている。この導電ペーストは、通常、樹脂等を含む有機バインダと、該有機バインダ中に分散された導電性（金属）粒子とで構成される。
【０００３】
しかしながら、一般に、導電ペーストを印刷し、固化することにより形成された導電性パターンは、ハンダ付け性が悪いという特性を有する。これは、通常、導電ペーストを構成する有機バインダ自身は、有機物であるため、導電性パターンに各種部材をハンダ付けする際、ハンダは、導電ペースト中の導電性粒子としか接合できないためである。
【０００４】
なお、この問題に関連して、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の金属酸化物成形体とのハンダ付け性を改善するため、フェノール樹脂等を所定の組成で含む有機バインダ中に、所定量の銀めっき銅粉が分散された導電塗料が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−６２２７４号公報
【特許文献２】特開平４−３４５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１には、所定の組成の導電塗料を使用することにより、そのような導電塗料で構成された塗膜に、良好なハンダ付け性が得られることが開示されている。
【０００７】
ここで、特許文献１に記載の導電塗料は、導電性粒子として、銀めっき量８重量％以上３０重量％以下の銀めっき銅粉を使用し、有機バインダとして、フェノール樹脂、飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸、トリエタノールアミン、およびジヒドロキシベンゼン等を所定の組成比で混合し、導電性粒子と有機バインダとを所定の組成比で混合することにより構成される。
【０００８】
しかしながら、このような導電塗料では、調製時に、各成分を精密に組成制御することが必要となる上、導電塗料の選択肢が著しく制限されてしまうという問題がある。
【０００９】
例えば、一般に、導電ペーストの導電性粒子としては、銀粒子の他、金粒子、白金粒子、および銅粒子等、様々な金属粒子が使用され得る。これらは、導電ペーストの製造コスト、耐久性、および／または比抵抗等の各種電気的特性等に応じて、適宜選定され得る。同様に、導電ペーストの有機バインダにおいても、本来、粘度や導電性粒子の分散性等の特性を考慮して、様々な種類の材料が選定され得る。しかしながら、特許文献１に記載の導電塗料では、そのような材料選定の自由度がなくなってしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載の導電塗料は、該導電塗料とＩＴＯのような金属酸化物とを電気的に接合する際のハンダ付け性の向上を目的として、すなわち特定の用途向けに開発されたものである。このため、特許文献１に記載の導電塗料において、ハンダ付け法以外の電気的接合方法（例えばワイヤボンディング法等）の適用性に関しては、不明である。また、同様の理由から、特許文献１に記載の導電塗料では、ハンダ付け性以外の特性、例えば、導電性等の電気的な特性がそれ程良好ではない可能性がある。
【００１１】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、導電ペーストを印刷、固化することにより形成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法において、使用する導電ペーストの選択肢があまり制約されない上、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を電気的に接合させる際に、各種接合方法を適用できる回路基板の製造方法の提供を目的とする。また、本発明では、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を接合する際に、各種電気的接合方法を適用することが可能な回路基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法が提供される。
【００１３】
ここで、本発明による製造方法は、さらに、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程を有しても良い。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記第１の導電ペーストは、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子およびパラジウム粒子からなる群から選定された少なくとも一つの導電性粒子を含んでも良い。
【００１５】
また、本発明による製造方法では、前記（１）の工程において、前記電極部は、前記基板上に電極層を形成した後、該電極層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより形成されても良い。
【００１６】
あるいは、前記（１）の工程において、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストを印刷して、該第２の導電ペーストを固化することにより形成されても良い。
【００１７】
また、本発明では、
基板上に電極部および該電極部に電気的に接続された配線部を有し、
前記配線部は、ハンダ付けのできない第１の導電ペーストで構成され、
前記電極部は、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な材料で構成されている、回路基板が提供される。
【００１８】
ここで、本発明による回路基板において、前記電極部は、導電性材料の層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより構成されても良い。
【００１９】
あるいは、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストで構成されても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、導電ペーストを印刷、固化することにより形成された導電性パターンを有する回路基板の製造方法において、使用する導電ペーストの選択肢があまり制約されない上、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を電気的に接合させる際に、各種接合方法を適用できる回路基板の製造方法の提供が可能となる。また、本発明では、導電性が良好な導電性パターンを有し、被接合部材を接合する際に、各種電気的接合方法を適用することが可能な回路基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による回路基板の製造方法のフローの一例を模式的に示した図である。
【図２】工程Ｓ１１０を経て、基板上に電極部が形成された状態を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】工程Ｓ１２０を経て、基板上に、導電ペーストの配線パターンが形成された状態を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。
【図４】回路基板の電極部に、被接合部材が接続された例を示した図である。（ａ）は、基板の上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
【図５】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図６】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図７】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図８】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図９】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１０】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１１】電極部に被接合部材が接続された回路基板の別の構成例を示した図である。
【図１２】例１における銅電極の形状を示した図である。
【図１３】図１２に示したガラス基板上に、導電ペーストによる配線パターンが設置された状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明では、
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法が提供される。
【００２３】
前述のように、一般に、導電ペーストを印刷することにより形成された導電性パターンは、ハンダ付け性が悪いという特性を有する。これは、通常、導電ペーストを構成する有機バインダ自身は、有機物であるため、配線パターンに各種部材をハンダ付けする際、ハンダは、導電ペースト中の導電性粒子としか接合できないためである。
【００２４】
また、通常、導電ペーストを印刷することにより形成された導電性パターンの表面は、非平滑であり、凹凸を有する。このため、導電ペーストで構成された導電性パターンを、ワイヤボンディング法により、被接合部材と電気的に接合することも容易ではない。
【００２５】
従って、導電ペーストにより構成された導電性パターンの場合、ハンダ付け法およびワイヤボンディング法等により、導電性パターンと被接合部材との間に、密着性のある接合を得ることは、比較的難しいという問題がある。
【００２６】
また、最近では、前述の特許文献１に記載されているような、ハンダ付け性を改善するための導電塗料も開発されている。しかしながら、そのような導電塗料は、適用する導電ペーストの選択肢を狭めるとともに、そのような導電塗料を配線全体に使用した場合、ハンダ付け性以外の他の特性、例えば導電性等の電気的特性等が犠牲になるおそれがあるという問題がある。
【００２７】
これに対して、本発明では、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程、ならびに
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程、
を有すると言う特徴を有する。
【００２８】
本発明では、以下に詳細に説明するように、配線部と電極部は、異なる方法（および／または材質）で構成される。すなわち、配線部は、導電ペーストを印刷、固化することにより形成される。これに対して、電極部は、配線部のような通常の導電ペーストを印刷、固化する方法とは異なり、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能となるような方法で形成される。
【００２９】
従って、本発明による製造方法では、回路基板の電極部に被接合部材を接合する際、ハンダ付け法および／またはワイヤボンディング法を適用することができる。また、配線部を構成する導電ペーストには、一般的な導電ペーストが幅広く使用できるため、導電ペーストの選択肢が限定されることはない。さらに、配線部を構成する導電ペーストは、所望の電気的および化学的特性を有するものの中から自由に選定することができる。このため、例えば、配線部に所望の導電性が得られなくなると言う問題も有意に解消することができる。
【００３０】
なお、本願において、「導電ペースト」とは、導電性粒子がビヒクル中に分散されて構成される、流動性のある分散体全般を意味する。従って、「導電ペースト」は、ペースト状、溶液状、インク状の各形態を含む。また、導電性粒子の寸法は、特に限られず、導電性粒子は、例えば、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲の寸法を有しても良い。
【００３１】
また、本願において、電極部が「ハンダ付け（による接合）」が可能であるか否かは、電極部のハンダに対する濡れ性によって判断できる。すなわち、電極部にハンダペーストを塗布して加熱した際に、塗布面積以上にハンダが濡れ広がった場合は、「ハンダ付け（による接合）」が可能と判断される。一方、ハンダが濡れ広がらなかった場合は、「ハンダ付け（による接合）」ができないと判断される。
【００３２】
また、本願において、電極部が「ワイヤボンディング（による接合）」が可能であるか否かは、電極部におけるワイヤの接続強度によって判断できる。すなわち、電極部におけるワイヤの接続強度が１．０Ｎ以上であれば、「ワイヤボンディング（による接合）」が可能であり、１．０Ｎ未満である場合は、「ワイヤボンディング（による接合）」ができないと判断される。
【００３３】
（本発明による回路基板の製造方法）
以下、図面を参照して、本発明による回路基板の製造方法を詳しく説明する。
【００３４】
図１には、本発明による回路基板の製造方法のフローの一例を模式的に示す。
【００３５】
図１に示すように、本発明による回路基板の製造方法は、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。さらに、本発明による回路基板の製造方法は、任意で、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程（工程Ｓ１４０）を有しても良い。
【００３６】
以下、各工程について説明する。
【００３７】
（工程Ｓ１１０）
まず、回路基板用の基板が準備される。また、この基板上に、１または２以上の電極部が設置される。
【００３８】
基板は、特に限られず、用途に応じて自由に選定される。基板は、例えば、絶縁基板または半導体基板であっても良い。絶縁基板は、例えば、ガラスまたはプラスチックのような透明基板であっても良い。また、半導体基板は、シリコン基板または窒化ガリウム基板等であっても良い。
【００３９】
次に、基板上に電極部が設置される。電極部は、ボンディングパッドとも称される。
【００４０】
電極部の形成方法は、特に限られないが、電極部は、後にここに被接合部材を接続する際に、ハンダ付け法による接合および／またはワイヤボンディング法による接合が可能となるように構成される必要がある。
【００４１】
以下、そのような電極部の構成方法に関する代表的な２つの例について、説明する。
【００４２】
（第１の方法）
第１の方法では、電極部は、従来の一般的なフォトリソグラフィ法を用いて、以下のようにして形成される。
【００４３】
まず、通常の成膜方法（例えばめっき法、蒸着法、物理気相成膜法、スパッタ法、および化学気相成膜法など）を用いて、基板上の所定の領域にわたって電極層を形成する。
【００４４】
次に、電極層の上部にフォトレジスト層を設置し、フォトレジスト層の部分露光処理を行う。また、フォトレジスト層を現像して、露光部分または非露光部分を除去して、フォトレジスト層のパターンを形成する。
【００４５】
次に、このパターン化されたフォトレジスト層をマスクとして、電極層をエッチング処理した後、フォトレジスト層全体を除去する。エッチング処理には、乾式エッチングおよび湿式エッチングのいずれの処理方法を適用しても良い。
【００４６】
これにより、基板上の所定の位置に、所定の形状を有する１または２以上の電極部が配置される。
【００４７】
このような方法で得られた電極部は、全体が均一な導電性材料で構成される（以下、このような電極部を、特に「均一材料で構成された電極部」と称する）。そのため、「均一材料で構成された電極部」は、通常の導電ペーストのような、導電性粒子と非導電性有機バインダとの複合材料で構成された層とは異なり、ハンダ付け性およびワイヤボンディング性のいずれに対しても良好であるという特徴を有する。従って、このような方法により、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合およびワイヤボンディングによる接合が可能な電極部を形成できる。
【００４８】
（第２の方法）
次に、電極部を構成する別の方法（第２の方法）について説明する。
【００４９】
第２の方法では、電極部は、導電ペーストを用いて、以下のように形成される。
【００５０】
まず、基板上に導電ペーストを印刷し、所定の寸法形状の電極ペーストを配置する。
【００５１】
導電ペーストの印刷方法は、特に限られず、例えば、インクジェット印刷法、ディスペンサ印刷法、スクリーン印刷法、ロールコータ法、エアナイフコータ法、スライドコータ法、バーコータ法、グラビアコータ法、ダイコータ法、スプレーコータ法、および／またはスライドコータ法等を使用しても良い。
【００５２】
導電ペーストには、ハンダ付け性の良いもの（以下、そのような特性を有する導電ペーストを、特に「ハンダ付け可能な導電ペースト」と称する）が使用される。「ハンダ付け可能な導電ペースト」は、導電性粒子として、例えば、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子および／またはパラジウム粒子を含んでも良い。
【００５３】
なお、このような「ハンダ付け可能な導電ペースト」は、当業者には広く知られている（例えば、特許文献１に記載の導電塗料、および特許文献２に記載の銅系導電性ペーストなど）ため、ここではこれ以上説明しない。
【００５４】
次に、電極ペーストを固化させることにより、電極部が形成される。固化処理の方法は、特に限られない。例えば、固化処理は、電極ペーストを、１００℃〜２００℃程度の温度に加熱して、実施しても良い。また、固化処理の前に、乾燥処理を実施しても良い。
【００５５】
このようにして得られた電極部は、良好なハンダ付け性を有する（以下、このような方法で形成された電極部を、特に「ハンダ付け可能な電極部」と称する）。従って、このような方法により、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合が可能な電極部を形成できる。
【００５６】
以上のような方法により、基板上に、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な電極部を設置できる。
【００５７】
図２には、工程Ｓ１１０を経て、基板上に電極部が形成された状態を示す。図２（ａ）は、基板の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【００５８】
図２に示す例では、基板１１０上に、略正方形状の２つの電極部１２０が配置されている。ただし、これは一例に過ぎず、その他各種態様で、電極部１２０が配置されても良いことは当業者には明らかである。例えば、電極部の形状は、矩形状、円状、楕円状等であっても良く、電極部の数は、一つまたは三つ以上であっても良い。
【００５９】
（工程Ｓ１２０）
次に、工程Ｓ１１０で形成された電極に電気的に接続された配線パターンが形成される。
【００６０】
配線パターンは、基板１１０上に導電ペーストを印刷して、これを固化することにより形成される。
【００６１】
導電ペーストの印刷方法は、特に限られず、例えば、インクジェット印刷法、ディスペンサ印刷法、スクリーン印刷法、ロールコータ法、エアナイフコータ法、スライドコータ法、バーコータ法、グラビアコータ法、ダイコータ法、スプレーコータ法、および／またはスライドコータ法等を利用できる。
【００６２】
また、導電ペーストの印刷温度は、特に限られず、印刷温度は、室温〜６０℃の範囲であっても良い。
【００６３】
ここで、この工程Ｓ１２０で使用される導電ペーストは、工程Ｓ１１０の（第２の方法）で使用され得る「ハンダ付け可能な導電ペースト」とは異なり、組成や使用材料に制約はなく、従来より使用されている様々な導電ペーストを広く使用できる。なお、混乱を避けるため、以降の説明では、この工程Ｓ１２０で使用される導電ペーストを、特に、「第１の導電ペースト」と称することにする。
【００６４】
第１の導電ペーストは、例えば、導電性粒子およびビヒクルを含んでも良い。導電性粒子としては、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子、および／またはパラジウム粒子等が挙げられる。導電性粒子は、例えば、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲の寸法を有しても良い。また、ビヒクルとしては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂およびポリエステル樹脂からなる群の少なくとも一種のバインダ樹脂を、アルコール、グリコール、炭化水素、ケトンおよびエステルからなる群の少なくとも一種の溶剤に溶解した溶解物が挙げられる。
【００６５】
ビヒクルと導電性粒子の割合は、１０：９０〜４０：６０の範囲であっても良い。
【００６６】
また、第１の導電ペーストが溶液状（またはインク状）の場合、溶媒としては、例えば水、アルコール、グリコール、炭化水素、ケトン、またはエステル等が使用されても良い。
【００６７】
図３には、工程Ｓ１２０を経て、基板１１０上に、導電ペーストで構成された配線パターン１３０が配置された状態を示す。図３（ａ）は、基板の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。
【００６８】
各配線パターン１３０は、少なくとも一部（例えば一つの端部）が少なくとも一つの電極部１２０と電気的に接するようにして配置される。
【００６９】
なお、図３の例では、各配線パターン１３０は、略「Ｌ字」型の形態を有するが、これは一例であって、配線パターン１３０の形状は、特に限られないことは当業者には明らかである。
【００７０】
（工程Ｓ１３０）
次に、前述の工程Ｓ１２０で得られた配線パターン１３０を固化することにより、配線部１３１が形成される。
【００７１】
配線パターン１３０を固化する方法は、特に限られない。配線パターン１３０は、例えば、１００℃〜２００℃の温度範囲で熱処理することにより、固化されても良い。また、固化処理の前に、乾燥処理を実施しても良い。
【００７２】
以上の工程により、電極部１２０および配線部１３１を有する回路基板１００を製造できる（図３参照）。
【００７３】
前述のように、本発明では、電極部１２０は、全体が均一な導電性材料で構成され、すなわち「均一材料で構成された電極部」である（第１の方法を採用した場合）。あるいは、電極部１２０は、「ハンダ付け可能な」導電ペーストで構成された、「ハンダ付け可能な電極部」である（第２の方法を採用した場合）。このため、電極部１２０は、通常の「ハンダ付けによる接合のできない」導電ペーストで構成された層とは異なり、良好なハンダ付け性および／またはワイヤボンディング性を有する。
【００７４】
従って、本発明では、電極部１２０に、ハンダ付け法により被接合部材１６０を接合したり、被接合部材１６０をワイヤボンディング接続したりできる。
【００７５】
また、配線部１３１を構成する導電ペーストの種類は、各種目的に応じて、自由に選定できる。従って、例えば、電極部１２０のハンダ付け性を改善するため、「ハンダ付け可能な導電ペースト」を使用して、電極部１２０および配線部１３１を構成した場合に生じ得る、配線部１３１の電気的特性が犠牲になるという問題を回避できる。
【００７６】
（工程Ｓ１４０）
必要に応じて、回路基板１００の電極部１２０には、各種被接合部材が電気的に接合されても良い。被接合部材は、コンデンサ、電子チップ、ダイオード、および／またはＬＥＤ素子等の電子部品であっても良い。
【００７７】
図４には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０が接続された例を示す。図４（ａ）は、基板の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
【００７８】
図４の例では、被接合部材１６０は、両端に電極１６５Ａを有するセラミックコンデンサである。
【００７９】
図４に示すように、被接合部材１６０は、それぞれの電極１６５Ａと、回路基板１００の対応する電極部１２０とをハンダ１７０Ａでハンダ付けすることにより、回路基板に接続される。
【００８０】
ここで、前述のように、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり（第１の方法の場合）、または「ハンダ付け可能な電極部」である（第２の方法の場合）。このため、電極部１２０は、被接合部材１６０との間で、ハンダ付けによる接合が可能である。従って、被接合部材１６０の両電極１６５Ａは、ハンダ１７０Ａを介して、回路基板１００のそれぞれの電極部１２０に、適正に接合できる。
【００８１】
また、配線部１３１は、第１の導電ペーストで構成されている。このため、例えば、電極部と配線部の両方が「ハンダ付け可能な導電ペースト」で構成される場合とは異なり、この回路基板１００では、配線部１３１に良好な導電性を提供できる。
【００８２】
なお、図４では、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０としてセラミックコンデンサがハンダ付けされた構成例が示されているが、これは単なる一例であって、回路基板１００の電極部１２０には、その他の電子部品が電気的に接合されても良い。また、被接合部材１６０は、その他の態様で、回路基板１００の電極部１２０に電気的に接続されても良い。
【００８３】
図５〜図１１には、電極部１２０に各種被接合部材１６０が接続された回路基板１００の別の構成例を示す。
【００８４】
図５には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０がワイヤボンディング接続された構成の一例を示す。図５（ａ）は、基板の上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。
【００８５】
図５に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、例えば前述の第１の方法により形成された、「均一材料で構成された電極部」である。
【００８６】
被接合部材（電子チップ）１６０は、一組の電極１６５Ｂを有し、これらの電極１６５Ｂは、ワイヤ１７０Ｂにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とワイヤボンディングされる。なお、被接合部材１６０の直下には、位置を固定するため、接着材１９５が設置されている。
【００８７】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、被接合部材１６０との間でワイヤボンディングによる接合が可能であるため、電極部１２０とワイヤ１７０Ｂとの間には、良好なワイヤボンディング接合が得られる。
【００８８】
図６には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０のリード部１６５Ｃがハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【００８９】
図６に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９０】
被接合部材１６０は、一組のリード部１６５Ｃを有し、該リード部１６５Ｃは、基板１１０に設けられた貫通孔１９０を介して、基板１１０の反対側にまで延伸する。これらのリード部１６５Ｃの先端は、ハンダ１７０Ｃにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【００９１】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１６５Ｃとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【００９２】
図７には、回路基板１００の３つの電極部１２０のそれぞれに、被接合部材１６０の３つのリード部１６５Ｄのうちの対応するリード部１６５Ｄがハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【００９３】
図７に示すように、基板１１０上には、３つの電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９４】
被接合部材１６０は、一組のリード部１６５Ｄを有し、該リード部１６５Ｄは、それぞれ、ハンダ１７０Ｄにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【００９５】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１６５Ｄとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【００９６】
図８には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０がハンダ付け接続された構成の一例を示す。図８（ａ）は、基板の上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ線での断面図である。
【００９７】
図８に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【００９８】
被接合部材（半導体パッケージ）１６０は、多数のリード部１６５Ｅを有し、これらのリード部１６５Ｅは、それぞれ、ハンダ１７０Ｅにより、基板１１０上の対応する電極部１２０にハンダ付けされる。なお、図には示されていないが、被接合部材１６０の直下には、位置を固定するため、接着材が設置されても良い。
【００９９】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０とリード部１６５Ｅとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【０１００】
図９には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極がハンダ付け接続された構成の一例を示す。
【０１０１】
図９に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であり、あるいは「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」である。
【０１０２】
被接合部材１６０は、一組の電極１６５Ｆを有し、該電極１６５Ｆは、それぞれ、ハンダ１７０Ｆにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とハンダ付けされる。
【０１０３】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」または「ハンダ付け可能な電極部」であるため、ハンダ付けによる接合が可能である。このため、電極部１２０と電極１６５Ｆとの間には、良好なハンダ付け接合が得られる。
【０１０４】
図１０には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極がワイヤボンディング接続された別の構成の一例を示す。
【０１０５】
図１０に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」である。
【０１０６】
この例では、被接合部材１６０は、ＬＥＤチップであり、一組の電極１６５Ｇを有する。また、被接合部材１６０は、大気中の水分から保護するため、保護層１９８により被覆されている。被接合部材１６０の電極１６５Ｇは、それぞれ、ワイヤ１７０Ｇにより、基板１１０上の対応する電極部１２０とワイヤボンディングされる。また、被接合部材１６０は、接着材１９５により位置が固定されている。
【０１０７】
電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であるため、ワイヤボンディングによる接合が可能である。このため、電極部１２０とワイヤ１７０Ｂとの間には、良好なワイヤボンディング接合が得られる。
【０１０８】
図１１には、回路基板１００の電極部１２０に、被接合部材１６０の電極が接続された構成の一例を示す。
【０１０９】
図１１に示すように、基板１１０上には、電極部１２０、および該電極部１２０に接続され、第１の導電ペーストで構成された配線部１３１が形成されている。この例では、電極部１２０は、「均一材料で構成された電極部」であっても、「ハンダ付け可能な」導電ペーストで形成された「ハンダ付け可能な電極部」であっても良い。
【０１１０】
被接合部材１６０は、電極１６５Ｈを有し、該電極１６５Ｈは、導電性接着材１７０Ｈにより、基板１１０上の対応する電極部１２０と電気的に接続される。
【０１１１】
この他にも、回路基板１００の電極部１２０には、様々な態様で被接続部材が電気的に接合されても良い。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明の実施例について説明する。以下、例１および２は実施例、例３〜５は比較例である。
【０１１３】
（例１）
以下の方法で、電極部および配線部を有する回路基板を作製し、その特性を評価した。
【０１１４】
まず、縦５０ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１ｍｍのガラス基板上に、スパッタ法により、厚さ０．５μｍの銅膜を成膜した。次に、一般的なフォトリソグラフィにより、銅膜をパターン処理し、４つの銅電極を作製した。
【０１１５】
図１２には、銅電極の形状を示す。図１２に示すように、ガラス基板２１０上には、導電性評価用パターンとして、２つの正方形状の銅電極２２０が、１００ｍｍ間隔で配置された。正方形の一辺の長さは、５ｍｍである。ガラス基板２１０上には、ハンダ濡れ性評価用銅電極として、一辺の長さが２０ｍｍの正方形状の銅電極３２０と、ワイヤボンディング性評価用銅電極として、一辺の長さが２０ｍｍの正方形状の銅電極４２０も同時に形成した。
【０１１６】
次に、導電ペーストＡを用いて、ガラス基板２１０上に、配線パターンを室温でスクリーン印刷した。
【０１１７】
導電ペーストＡは、公知の方法（例えば、特開２０１１−１７０６７号公報に記載された方法）により作製し、銅粒子８２質量％を、フェノール樹脂９質量％、およびエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート９質量％と混練することにより作製した。
【０１１８】
図１３には、ガラス基板２１０上に、導電ペーストＡによる配線パターン２３０が設置された状態を示す。配線パターン２３０は、線幅が１ｍｍの直線形状とし、直線の一端は、一つの電極２２０上に配置し、他端は、別の電極２２０上に配置した。なお、配線パターン２３０の厚さは、１５μｍ（目標値）とした。
【０１１９】
次に、得られたガラス基板２１０を１５０℃で乾燥処理し、配線パターン２３０を固化した。
【０１２０】
これにより、例１に係る回路基板が得られた。
【０１２１】
（評価）
得られた回路基板を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、ワイヤボンディング性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１２２】
（ハンダ濡れ性評価）
電極部３２０のハンダ濡れ性は、電極部でのクリームハンダ（サンハヤト社製、ＳＭＸ−Ｂ０５）の濡れ広がり測定することにより評価した。
【０１２３】
ハンダ濡れ性評価用電極部３２０にクリームハンダを、一辺の長さが５ｍｍの正方形のベタ状にスクリーン印刷し、２６０℃のホットプレート上で溶融させた。溶融前のクリームハンダの面積と比較して、溶融後のハンダの面積が１３０％以上になった場合に濡れ性が良好であるとした。
【０１２４】
評価の結果、電極部３２０の濡れ性は、良好であり、電極部３２０は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。
【０１２５】
（ワイヤボンディング性評価）
ワイヤボンディング試験はマニュアルボンダ（ＫＵＬＩＣＫＥ ａｎｄ ＳＰＦＦＡ ＩＮＤＵＳＲＲＩＥＳ社製、Ｍｏｄｅｌ ４１２７）を用い、φ２００μｍの純Ａｌ線（田中電子工業社製）をワイヤボンディング性評価用銅電極４２０にボンディングすることにより行った。荷重は３．２Ｎ、超音波印加時間は１００ｍｓ、超音波出力は７Ｗとした。ワイヤボンディング性の評価は、ボンディング部のプル強度測定により行った。プル強度の測定には、ボンディングテスタ（Ｄａｇｅ社製、ＭｉｃｒｏＴｅｓｔｅｒ ２２）を用い、１．０Ｎ以上の強度があるものを良好であるとした。
【０１２６】
評価の結果、電極部４２０のワイヤボンディング性は、良好であり、電極部４２０は、ワイヤボンディングによる接合が可能であることがわかった。
【０１２７】
（電極間抵抗測定）
テスターを用いて、２つの電極部２２０間の抵抗値を測定した。抵抗値は、１．３Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１２８】
（例２）
例１と同様の方法により、例２に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例２では、電極部２２０、３２０、４２０は、以下の方法で作製した。
【０１２９】
まず、ガラス基板２１０上に、導電ペーストＢを用いてスクリーン印刷を行い、図１２に示した形状の電極部２２０、３２０、４２０を形成した。
【０１３０】
導電ペーストＢは、市販の金属銀粉６９質量％、マレイン化ロジン１質量％、レゾール型フェノール樹脂９．８質量％、オレイン酸カリウム４質量％、トリエタノールアミン１５．８質量％、およびグルタミン酸０．４質量％を混練することにより作製した。
【０１３１】
次に、ガラス基板２１０を１５０℃で乾燥処理し、導電ペーストＢを固化させた。
【０１３２】
その後の配線部の形成方法は、例１の場合と同様である。
【０１３３】
得られた回路基板（例２に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１３４】
その結果、電極部３２０の濡れ性は、良好であり、電極部３２０は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。また、電極間抵抗値は、１．４Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１３５】
（例３）
例２と同様の方法により、例３に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例３では、単一の導電ペーストを用いて、スクリーン印刷を行うことにより、電極部および配線部を一度に形成した。
【０１３６】
また、導電ペーストには、例１で用いた導電ペーストＡを使用した。導電ペーストの乾燥条件等、その他の条件は、例１の場合と同様である。
【０１３７】
得られた回路基板（例３に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１３８】
その結果、電極部は、ハンダ濡れ性が悪く、電極部は、ハンダ付けによる接合ができないことがわかった。なお、電極間抵抗値は、１．４Ωであり、良好な導電性が得られた。
【０１３９】
（例４）
例３と同様の方法により、例４に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例４では、導電ペーストとして、導電ペーストＡの代わりに、導電ペーストＢを使用した。その他の条件は、例３の場合と同様である。
【０１４０】
得られた回路基板（例４に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１４１】
その結果、電極部のハンダ濡れ性は、良好であり、電極部は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。しかしながら、電極間抵抗値は、４．２Ωであり、あまり良好な導電性は得られなかった。
【０１４２】
（例５）
例４と同様の方法により、例５に係る回路基板を作製し、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。ただし、この例５では、導電ペーストとして、導電ペーストＣを使用した。
【０１４３】
導電ペーストＣは、市販の金属銅粉６９質量％、マレイン化ロジン１質量％、レゾール型フェノール樹脂９．８質量％、オレイン酸カリウム４質量％、トリエタノールアミン１５．８質量％、およびグルタミン酸０．４質量％を混練することにより作製した。
その他の条件は、例４の場合と同様である。
【０１４４】
得られた回路基板（例５に係る回路基板）を用いて、電極部のハンダ濡れ性評価、および電極間抵抗測定を実施した。
【０１４５】
その結果、電極部のハンダ濡れ性は、良好であり、電極部は、ハンダ付けによる接合が可能であることがわかった。しかしながら、電極間抵抗値は、７．０Ωであり、あまり良好な導電性は得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、電子部品等が実装される回路基板等の製造方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１００ 回路基板
１１０ 基板
１２０ 電極部
１３０ 配線パターン
１３１ 配線部
１６０ 被接続部材
１６５Ａ、１６５Ｂ、１６５Ｆ、１６５Ｇ、１６５Ｈ 被接続部材の電極
１６５Ｃ、１６５Ｄ、１６５Ｅ リード部
１７０Ａ、１７０Ｃ、１７０Ｄ、１７０Ｅ、１７０Ｆ ハンダ
１７０Ｂ、１７０Ｇ ワイヤ
１７０Ｈ 導電性接着材
１９０ 貫通孔
１９５ 接着材
１９８ 保護層
２１０ ガラス基板
２２０ 銅電極
２３０ 配線パターン
３２０ 銅電極
４２０ 銅電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法。
【請求項２】
さらに、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程を有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１の導電ペーストは、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子およびパラジウム粒子からなる群から選定された少なくとも一つの導電性粒子を含む請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記（１）の工程において、前記電極部は、前記基板上に電極層を形成した後、該電極層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより形成される請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記（１）の工程において、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストを印刷して、該第２の導電ペーストを固化することにより形成される請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
基板上に電極部および該電極部に電気的に接続された配線部を有し、
前記配線部は、ハンダ付けのできない第１の導電ペーストで構成され、
前記電極部は、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な材料で構成されている、回路基板。
【請求項７】
前記電極部は、導電性材料の層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより構成されている請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストで構成されている請求項６に記載の回路基板。
【請求項１】
電極部および配線部を有する回路基板の製造方法であって、
（１）基板上に、１または２以上の電極部を設置する工程であって、前記電極部は、被接合部材との間で、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能である、工程と、
（２）前記基板上に、第１の導電ペーストを印刷して、前記電極部と電気的に接続された配線パターンを形成する工程であって、前記第１の導電ペーストは、ハンダ付けのできない導電ペーストである工程と、
（３）前記配線パターンを固化して、配線部を形成する工程と、
を有する製造方法。
【請求項２】
さらに、
（４）ハンダ付けおよび／またはワイヤボンディングにより、前記電極部に、被接合部材を電気的に接合する工程を有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１の導電ペーストは、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子、金粒子、白金粒子およびパラジウム粒子からなる群から選定された少なくとも一つの導電性粒子を含む請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記（１）の工程において、前記電極部は、前記基板上に電極層を形成した後、該電極層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより形成される請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記（１）の工程において、前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストを印刷して、該第２の導電ペーストを固化することにより形成される請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
基板上に電極部および該電極部に電気的に接続された配線部を有し、
前記配線部は、ハンダ付けのできない第１の導電ペーストで構成され、
前記電極部は、ハンダ付けによる接合および／またはワイヤボンディングによる接合が可能な材料で構成されている、回路基板。
【請求項７】
前記電極部は、導電性材料の層をフォトリソグラフィ法でパターン化することにより構成されている請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記電極部は、ハンダ付けが可能な第２の導電ペーストで構成されている請求項６に記載の回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２５３３０６（Ｐ２０１２−２５３３０６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７２３０（Ｐ２０１１−１２７２３０）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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